방사선치료계획을 위한 PET 종양용적 결정 연구: 컴퓨터 모의실험

Determination of Tumor Volume in PET for the Radiation Treatment Planning: Computer Simulation

PET 기기의 보급이 급속도로 증가하고 있으며 여러 임상 및 연구 분야에서 그 유용성이 입증되어 널리 이용되고 있다. 이 가운데서도 종양 진단 분야에서 PET의 활용도는 매우 높아 대부분의 PET검사를 종양 검사가 차지하고 있으며 특히 양성과 악성종양의 감별, 종양의 치료효과 판정 및 종양의 재발진단 등에 널리 이용되고 있다. 최근에는 PET과 CT를 결합한 PET-CT의 사용이 증가됨에 따라 방사선치료분야에서 PET의 활용에 대한 관심이 커지고 있다. 방사선치료를 위한 종양의 경계를 결정하기 위하여 해부학적인 영상인 CT를 이용하는 것이 보편적이나 이 경우 실제 암조직에 상관없이 모양만을 기준으로 삼으므로 암조직에 대한 방사선 치료 용량이 많거나 적을 수 있어 적절한 치료가 되지 않을 수 있다. 따라서 PET을 이용한 기능적이고 살아 있는 암조직의 정확한 용적 측정은 적절한 치료 지표를 줄 수 있어 매우 중요한 일이나 상대적으로 낮은 공간해상도에 의해 정확한 경계를 결정하기 어려운 문제가 있다. 이 연구에서는 실제 종양의 용적을 구할 수 있는 영상화소 값의 역치가 변변의 크기, PET 기기의 공간해상도, 병변 대 주변 섭취비에 어떠한 영향을 받는지를 평가하기 위한 컴퓨터 모의실험을 수행하였다.

The utilization of PET has been increased so fast since the usefulness of the PET has been proved in various clinical and research fields. Among the many applications, the PET Is especially useful in oncology and most of the clinical PET scans are peformed for the oncologic examination Including the different diagnosis of malignant and benign tumors and assessment of the treatment effects and recurrent tumors. As the PET-CT scanners are widely available, there is Increasing interest in the application of the PET Images to the radiation treatment planning. Although the CT images are conventionally used for the target volume determination in the radiation treatment planning, there are fundamental limitation In use of only the anatomical information. Therefore, the volume determination of the functionally active tumor region using the PET would be important for the treatment planning. However, the accurate determination of the tumor boundary is not simple in PET due to the relatively low spatial resolution of the currently available PET scanners. In this study, computer simulations were peformed to study the relationship between the lesion size, PET resolution, lesion to background ratio and the threshold of Image Intensity to determine the true tumor volume.